CN104132040A

CN104132040A - 一种汽车轮毂锌制平衡块自动胶带粘贴机

Info

Publication number: CN104132040A
Application number: CN201410321291.4A
Authority: CN
Inventors: 赵春锋; 陈国明; 徐新成; 宋哲夫; 张阿虎; 钱嘉明
Original assignee: Shanghai University of Engineering Science
Current assignee: Shanghai University of Engineering Science
Priority date: 2014-07-07
Filing date: 2014-07-07
Publication date: 2014-11-05
Anticipated expiration: 2034-07-07
Also published as: CN104132040B

Abstract

本发明涉及一种汽车轮毂锌制平衡块自动胶带粘贴机，该粘贴机包括平衡块料盒、平衡块引导模块、推料装置、平衡块移动导轨、粘带弹簧压紧装置、粘带导引装置、剪切装置和控制系统，所述平衡块料盒、平衡块引导模块和平衡块移动导轨依次连接，所述推料装置、粘带弹簧压紧装置和粘带导引装置分别与平衡块移动导轨连接，所述平衡块移动导轨的输出端与剪切装置连接；所述控制系统控制平衡块引导将平衡块导入平衡块移动导轨，所述粘带弹簧压紧装置将粘带粘贴在平衡块上，所述控制系统控制推料装置推动平衡块沿导轨前行至剪切装置。与现有技术相比，本发明具有省时省力等优点。

Description

一种汽车轮毂锌制平衡块自动胶带粘贴机

技术领域

本发明涉及一种汽车车轮辅助平衡配件，尤其是涉及一种汽车轮毂锌制平衡块自动胶带粘贴机。

背景技术

汽车车轮轮毂平衡块是校正车轮各边缘部分平衡的专用配件，避免汽车高速行驶过程中由于汽车车轮的质量不均匀而造成汽车轮胎和悬挂系统的不正常磨损，避免控制困难与行车不安全。汽车车轮轮毂锌制平衡块分为卡钩式和粘贴式，而目前针对专门固定粘贴式汽车平衡块的PE泡棉双面胶带是采用人工方式粘贴在平衡块与并进行裁剪，耗时耗力。即先将锌平衡块预热到适当温度，人工将PE泡棉双面胶带展开，手工将锌平衡块粘贴在PE泡棉双面胶带上，最后人工将双面胶带按照平衡块长度剪断，整个粘贴和剪切过程由工人目测完成，这种人工方式生产效率低，成品质量不可靠。因此锌制平衡块胶带粘贴环节的生产效率相当有限，严重制约了企业的生产能力。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种省时省力的汽车轮毂锌制平衡块自动胶带粘贴机。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

能够通过温控器通过热烘机将工作环境加热到合适温度，气缸实现锌制平衡块的自动导引送料、整形，由伺服电机组成的推料装置将平衡块向圆弧形轨道送进，胶带盘卷贴PE泡棉双面胶带粘附在平衡块粘贴面，经过滚珠导轨压紧装置将双面胶与锌制平衡块背面压紧粘贴牢固。经过剪切位置扫描，锌制平衡块与平衡块接缝处的凹槽被精确识别，气缸带动切刀将粘带剪断。该胶带粘贴机可以粘贴不同规格的锌制平衡块，粘贴压力可以根据不同厂家的双面胶带厚度尺寸进行手动调整。

自动运行过程由PLC控制器控制进行，换料和更换粘带参数用触摸屏进行人工输入来保证正常生产。

一种汽车轮毂锌制平衡块自动胶带粘贴机，该设备为封闭式立式结构，所述粘贴机包括平衡块料盒、平衡块引导模块、推料装置、平衡块移动导轨、粘带弹簧压紧装置、粘带导引装置、滚珠导轨压紧装置、剪切装置和控制系统，所述平衡块引导模块输入端与平衡块料盒连接，输出端与平衡块移动导轨输入端连接，所述推料装置、粘带弹簧压紧装置、粘带导引装置和滚珠导轨压紧装置分别与平衡块移动导轨连接，所述平衡块移动导轨的输出端与剪切装置连接，所述控制系统分别与平衡块引导、推料装置、粘带导引装置和剪切装置连接；

所述控制系统控制平衡块引导将平衡块导入平衡块移动导轨，所述粘带弹簧压紧装置将粘带粘贴在平衡块上，所述控制系统控制推料装置推动平衡块沿导轨前行至剪切装置。

所述平衡块引导模块包括送料装置、导引装置和整形装置，所述送料装置的输入端与平衡块料盒连接，输出端与整形装置的一端连接，所述整形装置的另一端与导引装置的输入端连接，所述送料装置、导引装置和整形装置均包括一个气缸，所述气缸驱动装置运动。

所述平衡块料盒左侧设有根据平衡块的型号不同可以左右调节的L型挡板，所述推料装置包括一个左右转动的日字梁，该日字梁由伺服电机驱动。

所述粘带导引装置包括导轮、接近传感器和压紧三角头，粘带由导轮引入到粘贴位置处后，由粘带弹簧压紧装置压紧并引导粘贴，并由滚珠导轨压紧装置进一步压紧粘合，所述粘带弹簧压紧装置上设有球形杠杆，该球形杠杆将压紧三角头抬起，所述剪切装置包括手术刀片和气缸，气缸驱动手术刀片运动。

所述控制系统包括粘贴环境恒温控制模块、平衡块引导控制模块、伺服控制模块、剪切装置控制模块、可编程控制器FX_1N和人机界面，所述粘贴环境恒温控制模块、平衡块引导控制模块、伺服控制模块、剪切装置控制模块和人机界面分别与可编程控制器FX_1N连接。

所述粘贴环境恒温控制模块包括铂电阻、热烘机、温控器，所述铂电阻、热烘机和可编程控制器FX_1N分别与温控器连接，平衡块和胶带进行粘贴前的预热。

所述平衡块引导控制模块包括送料装置控制单元、导引装置控制单元和整形装置控制单元，所述送料装置控制单元、导引装置控制单元和整形装置控制单元分别驱动送料装置、导引装置和整形装置动作，均包括2个磁性开关，所述送料装置控制单元还包括一个电眼，该电眼检测待送平衡块料的数量。

所述伺服控制模块包括伺服驱动器MR-J2S、伺服电机、接近传感器、减速机构、左限开关和右限位开关，所述伺服驱动器MR-J2S、伺服电机和减速机构依次连接；

所述伺服电机通过减速机构驱动推料装置日字梁推动平衡块向右移动，当剪切装置检测到剪切位置时，伺服电机停止，剪切动作完成后，继续将日字梁推动到右限位开关处完成落料，然后日字梁回复至左限开关处。

所述剪切装置控制模块包括2个磁性开关和光电眼，所述光电眼检测两片平衡块之间的接缝。

所述人机界面包括触摸屏、警灯、蜂鸣器和电源按钮构。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)该套装置打破传统的手工进行PE泡棉双面胶带粘贴锌制平衡块的局面，采用自动化装置进行双面胶带粘贴锌制平衡块的流水作业，明显的提高了锌制平衡块的粘贴生产效率，有效节省了大量人力资源。

2)锌制平衡块自动胶带粘贴机不仅适用于弧形平衡块外弧侧的胶带粘贴，也适用于弧形长方体其他金属物件的外侧面的胶带粘贴。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为平衡块引导模块结构机械图；

图3为本发明主体结构机械图；

图4为剪切装置结构机械图；

图5为控制系统结构示意图；

图6为人机界面图；

图7为本发明控制柜元器件布置图；

图8为锌制平衡块胶带粘贴系统220VAC控制回路；

图9为锌平衡块胶带粘贴系统24VDC控制回路；

图10为锌平衡块胶带粘贴系统伺服驱动器连线图；

其中：1、平衡块料盒；2、平衡块引导模块；3、推料装置；4、平衡块移动导轨；5、粘带弹簧压紧装置；6、粘带导引装置；7、滚珠导轨压紧装置；8、剪切装置；9、控制系统；21、送料装置；22、导引装置；23、整形装置；91、环境恒温控制模块；92、平衡块引导控制模块；93、伺服控制模块；94、剪切装置控制模块；95、可编程控制器FX_1N；96、人机界面；921、送料装置控制单元；922、导引装置控制单元；923、整形装置控制单元；931、伺服驱动器MR-J2S；932、伺服电机；933、接近传感器；934、减速机构；935、左限开关；936、右限位开关；FU、熔断器；KM、接触器；PB、按钮；HL、指示灯；R、中间继电器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本发明针对采用专用平衡块PE泡棉双面胶带粘贴锌制平衡块设计了一套汽车轮毂锌制平衡块自动胶带粘贴机。该设备为封闭式立式结构，能够通过温控器通过热烘机将工作环境加热到合适温度，气缸实现锌制平衡块的自动导引送料、整形，推料装置3将平衡块向圆弧形轨道送进，胶带盘卷贴PE泡棉双面胶带粘附在平衡块粘贴面，经过滚珠导轨压紧装置7将双面胶与锌制平衡块背面压紧粘贴牢固。经过剪切位置扫描，锌制平衡块与平衡块接缝处的凹槽被精确识别，气缸带动切刀将粘带剪断。该胶带粘贴机可以粘贴不同规格的锌制平衡块，粘贴压力可以根据不同厂家的双面胶带厚度尺寸进行手动调整。

一种汽车轮毂锌制平衡块自动胶带粘贴机，如图1所示，该粘贴机包括平衡块料盒1、平衡块引导模块2、推料装置3、平衡块移动导轨4、粘带弹簧压紧装置5、粘带导引装置6、滚珠导轨压紧装置7、剪切装置8和控制系统9，平衡块引导模块2输入端与平衡块料盒1连接，输出端与平衡块移动导轨4输入端连接，推料装置3、粘带弹簧压紧装置5、粘带导引装置6和滚珠导轨压紧装置7分别与平衡块移动导轨4连接，平衡块移动导轨4的输出端与剪切装置8连接，控制系统分别与平衡块引导2、推料装置3、粘带导引装置6和剪切装置8连接；

控制系统9控制平衡块引导2将平衡块导入平衡块移动导轨4，粘带弹簧压紧装置5将粘带粘贴在平衡块上，控制系统9控制推料装置3推动平衡块沿导轨前行至剪切装置8。

如图2所示，平衡块引导模块2包括送料装置21、导引装置22和整形装置23，送料装置21的输入端与平衡块料盒1连接，输出端与整形装置23的一端连接，整形装置23的另一端与导引装置22的输入端连接，送料装置21、导引装置22和整形装置23均包括一个气缸，气缸驱动装置运动。

如图3所示平衡块料盒1左侧设有根据平衡块的型号不同可以左右调节的L型挡板，推料装置3包括一个左右转动的日字梁，该日字梁由伺服电机932驱动。

当推料装置3的日字梁回到最左侧时，导引装置22气缸前行到导引位置，将推料装置3的日字梁运行空间闭合，此后送料装置21气缸前行，将料盒中最下面一块料送入平衡块移动导轨4。然后导引装置22气缸复位到原来位置。导引装置22的目的避免送料装置21气缸前行时锌制平衡块从推料装置3日字梁运动缝隙中掉落。

粘带导引装置6包括导轮、接近传感器和压紧三角头，粘带由导轮引入到粘贴位置处后，由粘带弹簧压紧装置5压紧并引导粘贴，双面胶带由胶带与锌制平衡块的粘力进行胶带的送给运动。并由滚珠导轨压紧装置7进一步压紧粘合，滚珠导轨压紧装置7采用一体化设计，方便拆卸，上面有两个螺柱，可以方便调节导轨的压紧力。粘带弹簧压紧装置5上设有球形杠杆，该球形杠杆将压紧三角头抬起，从而方便更换PE泡棉双面胶带。

如图4所示，剪切装置8包括手术刀片和气缸，气缸驱动手术刀片运动。气缸驱动手术刀片夹持装置实现剪切运动，切刀可以进行位置微调。剪切位置经过剪切装置8扫描检测到后，推料装置3的日字梁停止运动，气缸带动切刀将粘带剪断，完成后。推料装置3的日字梁运动右侧限位开关处停止，剪切装置8还具有顶料功能，即当剪切完成后，协助将粘贴好的平衡块向外侧方向微顶后落料。

如图5所示，控制系统9包括粘贴环境恒温控制模块91、平衡块引导控制模块92、伺服控制模块93、剪切装置控制模块94、可编程控制器FX_1N95和人机界面96，粘贴环境恒温控制模块91、平衡块引导控制模块92、伺服控制模块93、剪切装置控制模块94和人机界面96分别与可编程控制器FX_1N95连接。

粘贴环境恒温控制模块91包括铂电阻、热烘机、温控器，铂电阻、热烘机和可编程控制器FX_1N分别与温控器连接，对平衡块和胶带进行粘贴前的预热，加强PE胶带粘性，提高PE胶带粘贴于锌制平衡块上的粘贴力。

平衡块引导控制模块92包括送料装置控制单元921、导引装置控制单元922和整形装置控制单元923，送料装置控制单元921、导引装置控制单元922和整形装置控制单元923分别驱动送料装置21、导引装置22和整形装置23动作，均包括2个磁性开关，送料装置控制单元921还包括一个电眼，各电磁阀动作信号由磁性开关送给可编程控制器，由1个电眼检测锌制平衡块料的有无，以决定整个动作是否停止。

伺服控制模块93包括伺服驱动器MR-J2S931、伺服电机932、接近传感器933、减速机构934、左限开关935和右限位开关936，伺服驱动器MR-J2S931、伺服电机932和减速机构934依次连接；

伺服电机932通过减速机构934驱动推料装置3日字梁推动平衡块向右移动，当剪切装置8检测到剪切位置时，伺服电机932停止，剪切动作完成后，继续将日字梁推动到右限位开关936处完成落料，然后日字梁回复至左限开关935处。

剪切装置控制模块94包括2个磁性开关和光电眼，光电眼检测两片平衡块之间的间隙。

如图6所示，人机界面96包括触摸屏、警灯、蜂鸣器和电源按钮构。触摸屏中可以进行锌制平衡块规格的选择、工作速度选择、系统信号状态检测等操作。在遇到缺料、伺服过载等时会启动蜂鸣器和指示灯报警。

如图7、8、9和10所示分别为本发明人机界面图控制柜元器件布置图、锌制平衡块胶带粘贴系统220VAC控制回路、锌平衡块胶带粘贴系统24VDC控制回路和锌平衡块胶带粘贴系统伺服驱动器连线图。

Claims

1.一种汽车轮毂锌制平衡块自动胶带粘贴机，其特征在于，该粘贴机包括平衡块料盒(1)、平衡块引导模块(2)、推料装置(3)、平衡块移动导轨(4)、粘带弹簧压紧装置(5)、粘带导引装置(6)、滚珠导轨压紧装置(7)、剪切装置(8)和控制系统(9)，所述平衡块引导模块(2)输入端与平衡块料盒(1)连接，输出端与平衡块移动导轨(4)输入端连接，所述推料装置(3)、粘带弹簧压紧装置(5)、粘带导引装置(6)和滚珠导轨压紧装置(7)分别与平衡块移动导轨(4)连接，所述平衡块移动导轨(4)的输出端与剪切装置(8)连接，所述控制系统分别与平衡块引导(2)、推料装置(3)、粘带导引装置(6)和剪切装置(8)连接；

所述控制系统(9)控制平衡块引导(2)将平衡块导入平衡块移动导轨(4)，所述粘带弹簧压紧装置(5)将粘带粘贴在平衡块上，所述控制系统(9)控制推料装置(3)推动平衡块沿导轨前行至剪切装置(8)。

2.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂锌制平衡块自动胶带粘贴机，其特征在于，所述平衡块引导模块(2)包括送料装置(21)、导引装置(22)和整形装置(23)，所述送料装置(21)的输入端与平衡块料盒(1)连接，输出端与整形装置(23)的一端连接，所述整形装置(23)的另一端与导引装置(22)的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂锌制平衡块自动胶带粘贴机，其特征在于，所述平衡块料盒(1)左侧设有根据平衡块的型号不同进行左右调节的L型挡板，所述推料装置(3)包括左右转动的日字梁，该日字梁由伺服电机(932)驱动。

4.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂锌制平衡块自动胶带粘贴机，其特征在于，所述粘带导引装置(6)包括导轮、接近传感器和压紧三角头，粘带由导轮引入到粘贴位置处后，由粘带弹簧压紧装置(5)压紧并引导粘贴，并由滚珠导轨压紧装置(7)进一步压紧粘合，所述粘带弹簧压紧装置(5)上设有球形杠杆，该球形杠杆将压紧三角头抬起。

5.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂锌制平衡块自动胶带粘贴机，其特征在于，所述控制系统(9)包括粘贴环境恒温控制模块(91)、平衡块引导控制模块(92)、伺服控制模块(93)、剪切装置控制模块(94)、可编程控制器FX_1N(95)和人机界面(96)，所述粘贴环境恒温控制模块(91)、平衡块引导控制模块(92)、伺服控制模块(93)、剪切装置控制模块(94)和人机界面(96)分别与可编程控制器FX_1N(95)连接。

6.根据权利要求5所述的一种汽车轮毂锌制平衡块自动胶带粘贴机，其特征在于，所述粘贴环境恒温控制模块(91)包括铂电阻、热烘机、温控器，所述铂电阻、热烘机和FX_1N(95)分别与温控器连接，对平衡块和胶带进行粘贴前的预热。

7.根据权利要求5所述的一种汽车轮毂锌制平衡块自动胶带粘贴机，其特征在于，所述平衡块引导控制模块(92)包括送料装置控制单元(921)、导引装置控制单元(922)和整形装置控制单元(923)，所述送料装置控制单元(921)、导引装置控制单元(922)和整形装置控制单元(923)分别驱动送料装置(21)、导引装置(22)和整形装置(23)动作，所述送料装置控制单元(921)包括一个电眼，该电眼检测待送平衡块料的数量。

8.根据权利要求5所述的一种汽车轮毂锌制平衡块自动胶带粘贴机，其特征在于，所述伺服控制模块(93)包括伺服驱动器(931)、伺服电机(932)、接近传感器(933)、减速机构(934)、左限开关(935)和右限位开关(936)，所述伺服驱动器MR-J2S(931)、伺服电机(932)和减速机构(934)依次连接；

所述伺服电机(932)通过减速机构(934)驱动推料装置(3)日字梁推动平衡块向右移动，当剪切装置(8)检测到剪切位置时，伺服电机(932)停止，剪切动作完成后，继续将日字梁推动到右限位开关(936)处完成落料，然后日字梁回复至左限开关(935)处。

9.根据权利要求5所述的一种汽车轮毂锌制平衡块自动胶带粘贴机，其特征在于，所述剪切装置控制模块(94)包括2个磁性开关和光电眼，所述光电眼检测两片平衡块之间的间隙。

10.根据权利要求5所述的一种汽车轮毂锌制平衡块自动胶带粘贴机，其特征在于，所述人机界面(96)包括触摸屏、警灯、蜂鸣器和电源按钮构。